基于ZigBee无线传感网络的水环境监测系统的研究
发布时间：2020-12-28 06:19
随着社会的发展,我国经济以及制造业工业进程逐步向纵深处推进,生态环境建设的紧迫性日益凸显。其中,水污染的问题尤其突出。水污染严重制约了社会经济的可持续发展,甚至威胁到人类的健康和生存。为此,了解水质状况,及时迅速发现水质恶化的趋势,可避免水污染的恶化。故对水库、湖泊、湿地等水体的水质进行在线实时监测十分必要。目前,水环境的监测的前沿技术是利用无线传感器网络。又因为Zig Bee技术具有低成本、低功耗、低复杂度等特点,所以Zig Bee技术在无线传感器监测系统中被普遍地运用。该设计将水质监测的传感器节点需求与Zig Bee无线传输技术理论进行了有机的结合,基于Zig Bee技术提出了用于无线传感网络的水环境监测系统的水质监测传感器节点的设计方法。能够对水环境进行实时监控是设计的主要目的,特别是通过每个传感器模块获取水环境的数据,利用Zig Bee协议将监测到的数据发送到聚合节点。本文介绍了水质监测系统中的传感器节点的总体设计,并详细介绍了硬件、软件的设计及路由算法的改进。硬件方面,选取了TI集团以CC2530标准的Zig Bee芯片作为本次设计开发的主要芯片,线传感节点通过选用了与之相应...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工采样法（2）水质监测站监测法
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-开发、对保护水质和水量提供基本的资料，基本监测站是与雨量站、水文站、地下水水位观测井等统一规划建设的监测站点。这种分站监测方法的优点在于监测水质参数精度较高，受到外部环境因素和自然环境因素的影响较低。缺点是由于监测站点的检测范围有限，需建立多个监测站点，投入资金较多，并未修建监测点会使周围水环境在一定程度上遭到破坏。图1-2水质监测站监测法（3）水生物监测法通过利用目标水域中水生物种群、群落、个体对水质环境的变化产生相应的生理反应来检测和评价水环境的健康状况[10],如图1-3所示。该检测方法的优点是能够直观的从生物学的角度表现出水体的健康状况这样便于综合评价水环境的健康状况，并且监测成本偏低。缺点是此方法需要依靠水生物的生理活动和变化来判断水质状况，工作范围和工作量偏大监测一次所耗费时间较长，而且还受到地域的限制，监测的实时性较差，不适合大范围水域的监测[11]。图1-3水生物监测法（4）无线遥感监测法
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-开发、对保护水质和水量提供基本的资料，基本监测站是与雨量站、水文站、地下水水位观测井等统一规划建设的监测站点。这种分站监测方法的优点在于监测水质参数精度较高，受到外部环境因素和自然环境因素的影响较低。缺点是由于监测站点的检测范围有限，需建立多个监测站点，投入资金较多，并未修建监测点会使周围水环境在一定程度上遭到破坏。图1-2水质监测站监测法（3）水生物监测法通过利用目标水域中水生物种群、群落、个体对水质环境的变化产生相应的生理反应来检测和评价水环境的健康状况[10],如图1-3所示。该检测方法的优点是能够直观的从生物学的角度表现出水体的健康状况这样便于综合评价水环境的健康状况，并且监测成本偏低。缺点是此方法需要依靠水生物的生理活动和变化来判断水质状况，工作范围和工作量偏大监测一次所耗费时间较长，而且还受到地域的限制，监测的实时性较差，不适合大范围水域的监测[11]。图1-3水生物监测法（4）无线遥感监测法
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高水质检测准确性的措施探讨[J]. 丁超,臧浩,李洋. 广州化工. 2015(14)
[2]基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究[J]. 高翔,邓永莉,吕愿愿,陆起涌. 传感技术学报. 2014(11)
[3]物联网概述第3篇:物联网、物联网系统与物联网事件[J]. 何立民. 单片机与嵌入式系统应用. 2011(12)
[4]自适应和最大最小蚁群算法的物流车辆路径优化比较[J]. 陈昌敏,谢维成,范颂颂. 西华大学学报(自然科学版). 2011(03)
[5]ZigBee技术在煤矿机械振动检测系统中的应用[J]. 田小敏,张灿明,孙超,虞刚. 煤炭技术. 2011(04)
[6]浅析ZigBee无线传输技术及其应用[J]. 高雨明. 信息与电脑(理论版). 2010(08)
[7]水质生物监测方法及应用展望[J]. 杨培莎,朱艳华. 北方环境. 2010(02)
[8]基于ZigBee技术的水质监测系统[J]. 程春荣,毛祥根,武利珍. 电子器件. 2009(05)
[9]基于MSP430单片机的溶解氧测量仪[J]. 刘庆,邹应全,行鸿彦. 仪表技术与传感器. 2009(09)
[10]基于ZigBee协议的无线传感器网络研究[J]. 刘子京,裴文江. 计算机技术与发展. 2009(05)
硕士论文
[1]蚁群算法在网络路由中的应用研究[D]. 王莉.成都理工大学 2017
[2]改进蚁群算法及其应用[D]. 张永强.西安工程大学 2017
[3]无线传感器网络容错拓扑控制技术研究[D]. 刘彦玲.燕山大学 2016
[4]基于ZigBee的水质监测与传输系统研究与设计[D]. 包启明.广东工业大学 2015
[5]基于ZigBee的水质监测无线传感器网络的研究[D]. 敖俊宇.南昌大学 2012
[6]基于ZigBee的语音通信终端系统的设计与实现[D]. 郭欣佳.武汉理工大学 2012
[7]面向水环境监测的无线传感器网络监测节点设计[D]. 夏宏博.杭州电子科技大学 2009
[8]基于ZigBee2006的无线传感器网络设计与实现[D]. 黄建华.西安电子科技大学 2009
[9]基于ZigBee技术的无线环境监测网络的开发[D]. 董亚超.大连理工大学 2008
[10]基于ZigBee技术的协议开发与平台设计[D]. 童丽丽.沈阳工业大学 2008
本文编号：2943274
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工采样法（2）水质监测站监测法
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-开发、对保护水质和水量提供基本的资料，基本监测站是与雨量站、水文站、地下水水位观测井等统一规划建设的监测站点。这种分站监测方法的优点在于监测水质参数精度较高，受到外部环境因素和自然环境因素的影响较低。缺点是由于监测站点的检测范围有限，需建立多个监测站点，投入资金较多，并未修建监测点会使周围水环境在一定程度上遭到破坏。图1-2水质监测站监测法（3）水生物监测法通过利用目标水域中水生物种群、群落、个体对水质环境的变化产生相应的生理反应来检测和评价水环境的健康状况[10],如图1-3所示。该检测方法的优点是能够直观的从生物学的角度表现出水体的健康状况这样便于综合评价水环境的健康状况，并且监测成本偏低。缺点是此方法需要依靠水生物的生理活动和变化来判断水质状况，工作范围和工作量偏大监测一次所耗费时间较长，而且还受到地域的限制，监测的实时性较差，不适合大范围水域的监测[11]。图1-3水生物监测法（4）无线遥感监测法
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-开发、对保护水质和水量提供基本的资料，基本监测站是与雨量站、水文站、地下水水位观测井等统一规划建设的监测站点。这种分站监测方法的优点在于监测水质参数精度较高，受到外部环境因素和自然环境因素的影响较低。缺点是由于监测站点的检测范围有限，需建立多个监测站点，投入资金较多，并未修建监测点会使周围水环境在一定程度上遭到破坏。图1-2水质监测站监测法（3）水生物监测法通过利用目标水域中水生物种群、群落、个体对水质环境的变化产生相应的生理反应来检测和评价水环境的健康状况[10],如图1-3所示。该检测方法的优点是能够直观的从生物学的角度表现出水体的健康状况这样便于综合评价水环境的健康状况，并且监测成本偏低。缺点是此方法需要依靠水生物的生理活动和变化来判断水质状况，工作范围和工作量偏大监测一次所耗费时间较长，而且还受到地域的限制，监测的实时性较差，不适合大范围水域的监测[11]。图1-3水生物监测法（4）无线遥感监测法
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高水质检测准确性的措施探讨[J]. 丁超,臧浩,李洋. 广州化工. 2015(14)
[2]基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究[J]. 高翔,邓永莉,吕愿愿,陆起涌. 传感技术学报. 2014(11)
[3]物联网概述第3篇:物联网、物联网系统与物联网事件[J]. 何立民. 单片机与嵌入式系统应用. 2011(12)
[4]自适应和最大最小蚁群算法的物流车辆路径优化比较[J]. 陈昌敏,谢维成,范颂颂. 西华大学学报(自然科学版). 2011(03)
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[6]浅析ZigBee无线传输技术及其应用[J]. 高雨明. 信息与电脑(理论版). 2010(08)
[7]水质生物监测方法及应用展望[J]. 杨培莎,朱艳华. 北方环境. 2010(02)
[8]基于ZigBee技术的水质监测系统[J]. 程春荣,毛祥根,武利珍. 电子器件. 2009(05)
[9]基于MSP430单片机的溶解氧测量仪[J]. 刘庆,邹应全,行鸿彦. 仪表技术与传感器. 2009(09)
[10]基于ZigBee协议的无线传感器网络研究[J]. 刘子京,裴文江. 计算机技术与发展. 2009(05)
硕士论文
[1]蚁群算法在网络路由中的应用研究[D]. 王莉.成都理工大学 2017
[2]改进蚁群算法及其应用[D]. 张永强.西安工程大学 2017
[3]无线传感器网络容错拓扑控制技术研究[D]. 刘彦玲.燕山大学 2016
[4]基于ZigBee的水质监测与传输系统研究与设计[D]. 包启明.广东工业大学 2015
[5]基于ZigBee的水质监测无线传感器网络的研究[D]. 敖俊宇.南昌大学 2012
[6]基于ZigBee的语音通信终端系统的设计与实现[D]. 郭欣佳.武汉理工大学 2012
[7]面向水环境监测的无线传感器网络监测节点设计[D]. 夏宏博.杭州电子科技大学 2009
[8]基于ZigBee2006的无线传感器网络设计与实现[D]. 黄建华.西安电子科技大学 2009
[9]基于ZigBee技术的无线环境监测网络的开发[D]. 董亚超.大连理工大学 2008
[10]基于ZigBee技术的协议开发与平台设计[D]. 童丽丽.沈阳工业大学 2008
本文编号：2943274
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